CC BY
9
УДК 674.815 Доц. Ю.1. Грицюк, канд. техн. наук — УкрДЛТУ
РОЗРАХУНОК ТРИВАЛОСТ1 ОПЕРАЦ1Й ПРОЦЕСУ РОЗКРОЮ ПИЛКОВИМИ УСТАНОВКАМИ ПЛИТНИХ ДЕРЕВНИХ МАТЕР1АЛЮ
Пропонуеться методика розрахунку тривалостей виконання вщповщних операцш (основних i допомгжних) пилковими установками лшл розкрою шд час виготов-лення меблевих заготовок з плитних деревних матерiалiв, яка дае змогу комплексно ощнити режим роботи розкрiйного обладнання. Наведено методику визначення три-валостi робочого циклу процесу додаткового розкрою частин плити на заготовки, яка е складовим компонентом методики обчислення потужност дальнищ розкрою.
Doc. Yu.I. Gryciuk—USUFWT
The duration computing of process operations for cutting of plate wooden materials by frame-saws
The technique is proposed to calculate the durations for executing of the proper operations (basic and auxiliary) by frame- saws of cutting line while producing the furniture blanks from plate wooden materials, which makes it possible to multyletteraly estimate the operational mode of cutting equipment. The technique is presented to define the duration of working cycle for the process of additional cutting of plate parts into blanks, that is a constituent component for the technique of calculation for the capacity of cutting facility.
Для визначення продуктивносп роботи будь-якого спещашзованого розкршного обладнання необхщно, перш за все, здшснити розрахунок тривалостей вщповщних операцш процесу розкрою [2] пилковими установками плитних деревних матерiалiв (ПДМ). Звернемо увагу на те, що в робоп [5] вже розглядалася методика визначення продуктивносп роботи розкршного обладнання, яка враховуе показники ефективносп отриманого оптимального плану розкрою плит на заготовки i забезпечуе бшьш точне виконання проек-тних чи перевiрних розрахунюв. Також було наведено методику визначення тривалосп робочого циклу процесу основного розкрою ПДМ на заготовки для кутових двопилкових установок, призначено! для обчислення продуктивносп роботи основного обладнання. О^м того, здшснено перелш операцш процесу основного розкрою, яю входять в розрахунковi формули для визначення вщповщних тривалостей робочих циклiв.
Нагадаемо, що шд час розкроювання одше! закладки плит на будь-якому спецiалiзованому обладнаннi [7] витрачаеться час на виконання основних i допомгжних операцгй, яю визначають робочий цикл процесу розкрою. Шд основними технолопчними або машинними операщями будемо вважати таю, яю дають безпосереднш технологiчний ефект, наприклад, обрiзання кромок у однш закладцi плит, вiдрiзання смуг, розкрiй смуг на заготовки, об-рiзання заготовок по периметру, додатковий розкрш окремих частин матерь алу i т.д. До допомiжних вiднесемо всi iншi операцй', яю можуть використо-вуватися пiд час розкроювання вше!' закладки плит чи окремих ii' частин, наприклад, завантаження плит, частин матерiалу чи заготовок, 1'х встановлення чи за^плення, перемщення до рiзального iнструменту чи мiж столами пил-кових установок, розвантаження готових частин матерiалу та ш.
Оскшьки робочий цикл процесу розкроювання одше'' закладки ПДМ складаеться з основних 1 допом1жних операцш, то продуктивность лшп роз-крою залежить в1д 1х структури та посл1довност1 реал1зацц, кшькосп та тривалосп виконання кожно! зокрема. Водночас при робот1 розкршного облад-нання бувають позациклов1 витрати часу на налагодження в1дпов1дних вуз-л1в, прибирання робочого м1сця, регламентований вщпочинок робггника 1 т.д., як1 у сукупносп значно зменшують його продуктивность. Загалом позациклов1 витрати часу шсля статистично!' обробки 1 належно!' оцшки можна виразити у вигляд1 в1дпов1дних коеф1ц1ент1в [5].
Однак у данш робот1 ми дещо детальшше зупинимося на методиц1 визначення тривалостей виконання в1дпов1дних операций (основних 1 допо-м1жних) пилковими установками лшп розкрою шд час виготовлення мебле-вих заготовок з ПДМ, а також спробуемо визначити тривал1сть робочого циклу процесу додаткового розкрою частин плити на заготовки.
1. Визначення тривалостей виконання операцш пилковими
установками лшй розкрою
Вважаеться, що ефективн1сть роботи автоматичних л1н1й розкрою до-сягаеться, перш за все, за рахунок вщлагоджено! роботи 11 агрегатов, а також завдяки скороченню тривалост1 1'х просто!'в. Идеться про те, що, наприклад, паралельно з розкроем смуг на заготовки, отриманих в1д попередньо'' закладки плит, мае здшснюватися в1др1зання смуг в1д наступно'' закладки плит, а в цей самий момент мае формуватися чергова закладка плит. Строге дотриман-ня такого синхронного режиму роботи обладнання та об'ектившсть автоматичного контролю за роботою його пилкових установок сприяе значному п1д-вищенню продуктивности роботи лшп розкрою. Домогтись цього всього можна тшьки за рахунок математичного моделювання [7, 9] процесу роботи в1д-пов1дного розкршного обладнання з використанням математично'' теори на-дайносп [1]. Для прийняття в1дпов1дних р1шень [8] немаловажне значення при цьому мае розрахунок тривалостей виконання операц1й пилковими установками лшп розкрою.
Для розрахунку будь-яко'' тривалосп робочого циклу процесу роз-крою доц1льно застосувати концепц1ю про абстрактн1 частини матер1алу (АЧМ) [5, 6]. Будемо вважати, що шдекс И = 1 вказуе на всю плиту або И ос-новну частину, шдекс И = 2 - на И головну частину, а кшьюсть АЧМ у дано-му випадку буде дор1внювати двом (НаЧ = 2 ).
У загальному випадку тривал1сть робочого циклу процесу поздовжнього чи поперечного розкроювання деяко'' АЧМ можна визначити через тривалосп виконання в1дпов1дних операций процесу розкрою за такою формулою, хв.:
= 2-1пб + 1рх + 1нрх, (1) де: 1пб - тривашсть ф1ксування та в1дпускання закладки плит притискною балкою; 1рх, 1нрх - вщповщно тривалосп робочого 1 неробочого ход1в - поступальних рух1в пилкових супорт1в. Нагадаемо, що для деякого спец1ал1зованого обладнан-ня тривал1сть виконання зворотного ходу пилкового супорта не враховуеться. За-галом тривалост1 поступальних рух1в визначаються за такою формулою, хв.:
4пр
(2)
де: лпш - пройдений шлях, м; ишп - швидк1сть перем1щення, м/хв.
П1д час визначення тривалост1 робочого циклу процесу розкрою до пройденого шляху належать величини ход1в поздовжнього чи поперечного пилкових супорт1в. Пройдений шлях, наприклад, поздовжшм пилковим су-портом для р1зних тип1в розкр1йного обладнання в основному залежить в1д його конструктивних можливостей. Для одних конструкц1й пилкових установок пройдений шлях складаеться з розмфу розкроюваного матер1алу л 1 до-даткових в1дстаней лд, як1 потр1бно ще пройти пилковому супорту на початку 1 п1сля проведения розкрою:
' = лм + 2-лд .
(3)
Переважно так1 конструкцп пилков1 установки призначен1 для поперечного розкроювання смуг на заготовки за картами з1 зм1щеними попереч-ними пропилами, оск1льки загальна ширина групи смуг е меншою в1д шири-ни всього матер1алу. Для 1нших конструкц1й установок пилковий супорт мо-же проходити т1льки деякий ф1ксований шлях лф, який не залежить в1д розм1-р1в розкроювано! частини матер1алу.
0 0.1 0.2 0.3 ......л"™ 0.2 л^ОЛ л™ л,м
Рис. 1. Змта шеидкостей перемщення пилкових супорт1е
До швидкостей перем1щення пилкових супорт1в належать середн1 швидкост! робочого 1 неробочого uнрx ход1в. Здеб1льшого, швидк1сть робочого ходу для закордонного обладнання становить 25 м/хв., а неробочого -51 м/хв [4, 10]. У процес1 розкрою швидкост1 перем1щення пилкових супорт1в мають дещо зм1нний характер (рис. 1). Як зазначалося вище, середня швид-к1сть робочого ходу залежить в1д висоти пропилу hпр та ступеня затуплення (тривалост1 безпосередньо! роботи) р1зального 1нструменту 1р1 (рис. 2), може визначатися, зг1дно з нашими досл1дженнями, наприклад, за такою емп1рич-ною формулою:
uрx = uрx [Ипр ;1р1 ] =
25
1 + 0.03024 • Exp(0.0079 • Ипр + 0.00935 • ^ ).
u
Водночас, тривалють безпосередньо! роботи резального шструменту гр1 залежить в1д загально! площ1 пропилу П„ 1 щшьносп розкроюваного материалу Щм (рис. 3), може визначатися, зпдно з нашими дослщженнями, нап-риклад, за такою емшричною формулою:
гр1 = гр1 [П г„ ;ЩМ ] = 0.2996 • п£„2514 • Щ»'6134 • Ехр(0.0099 • Пх„ + 0.0002 • Щм ).
ирх, Д
м/хв.
25
20 15 10 5 0
-1 рi г ^=60 хв. г ^=120 хв. г!^i =180 хв. г ^=240 хв. г р^300 хв
г 5 =300 . -1—►
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 ^ мм Рис. 2. Залежшсть швидкостгробочого ходу пилкоеого супорта в'гд еисоти пропилу г тривалостгроботи реального тструменту
1?, ' < хв. 360
300
Щм = 400 кг/м3 Щм = 600 кг/м3 Щм = 800 кг/м3 Щм =1000 кг/м3 Щм =1200 кг/м3
Щм=1400 кг/м3
2
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Пе„, М2 Рис. 3. Залежшсть тривалостгроботир1зального тструменту вгд загальног площг пропилу г щгльностгрозкроюваного матергалу
Звернемо увагу на те, що площа пропилу визначаеться як добуток дов-жини пропилу, виконаного р1зальним шструментом, на його висоту, а висота пропилу - як добуток кшькосп плит у закладщ на !х товщину. Водночас за-гальна площа пропилу Пх„ визначаеться як сума ус1х площ пропилив, викона-них пилкою з початку и встановлення в розкршне обладнання шсля заточу-вання 1 до моменту виконання поточного пропилу.
Таким чином, у загальному випадку тривалгсть робочого циклу про-цесу поздовжнього чи поперечного розкроювання АЧМ з врахуванням (2) 1 (3) можна визначити за такою формулою, хв.:
^ _2.^пб + лпш + л™ _2ш{пб | (лм + 2■ л«^(ирх[Ьпр;1р1] + инрх) (4.
ирх ин-х црХ[Ьпр ^ ] ■ ин-х ' V >
Якщо у вираз (4) ввести таку змшну:
■ ирх[Ипр ] + инрх *шп[Ьпр;1р1 ]_ и [П ;1 ] + и—, (5)
ирх [Ьпр ;1р1 ] ■ инрх
то вш набуде такого вигляду:
1заг _ 2 ■ 1пб + (лм + 2 ■ л«)■ хшп [Ьпр; 1р1 ]. (6)
Для обчислення тривалостей виконання операцш процесу основного розкрою Ь-о! АЧМ в1дпов1дш показники з [5] 1 з врахуванням формули (6) на-будуть такого вигляду:
• тривал1сть виконання операци поздовжнього в1др1зання смуг у Ь-ш АЧМ, хв.:
X" _ _ 2■ 1пб + (д- + 2 ■ л«)-хшп;1р1], Ь = }; (7)
• тривал1сть виконання операци поперечного розкроювання групи смуг «-о! "сики" на заготовки у Ь-ш АЧМ, хв.:
Тк _{хйак _{_ 2 ■ 1пб+(ша|+2 ■ лд )-хшп[ьпЬ>лк;*р1],«_ }, ь - 1Н|к}; (8)
• тривал1сть виконання операци головного пропилу у закладщ плит, хв.:
тгп _ {^ _ 2 ■ 1пб + (шЬ^ + 2 ■ лд)■ Хшп [ЬЬрк;1р1], Ь _ 1}; (9)
• тривал1сть робочого ходу поперечного штовхача при перемщент закладки плит Ь-о! АЧМ для в1др1зання смуг, хв.:
гг~<шпп _ I ^
Т|к -1 '
^ач»
ТГп -1 1 -"-— ,Ь - 1,Н£ }; (10)
|к 1 Ь|к ирх [ш|к ] |к |
тривал1сть робочого ходу поздовжнього штовхача при перемщенш групи смуг в-о! "сики" з Ь-о! АЧМ для вщр1зання заготовок, хв.:
ггшпЗ
1 _
1 _-—_ 1, н|к
Ь|к ирх[дач«^ ' |к
(11)
8 ^.Ь_;
^[«цг ].
де: 8пш - поправочний коеф1ц1ент, який враховуе зм1ну швидкосп перем1щен-ня штовхача шд час позиц1ювання розкроеного материалу (8пш =1.02^1.05); ирх[] - швидк1сть робочого ходу поздовжнього штовхача.
Тривалосп ф1ксування та в1дпускання материалу притискною балкою, а також швидкосп перем1щення пилкових супорпв шд час виконання робо-чих 1 неробочих ход1в беруться з техшчно! характеристики обладнання окре-мо для поздовжнього 1 поперечного розкроювання або визначаються за допо-могою хронометражу. Середш швидкост1 робочих 1 неробочих ход1в будь-якого з штовхач1в переважно становлять в1дпов1дно 10^20 1 40 м/хв [4, 10]. Однак б1льш1сть моделей сучасного спец1ал1зованого обладнання мае комп'ютерне регулювання швидкосп робочого ходу штовхач1в, яка в основ-
ному залежить В1д розм1ру, на якии перем1щуеться розкроювании матер1ал (рис. 4). У загальному випадку за формулою (2) визначаються тривалост1 процес1в перем1щення закладок плит в1д стола !х формування до поздовжн1х штовхач1в 1 готових частин матер1алу чи заготовок до станцп !х розвантажен-ня. Ц1 операцп зд1Иснюються в1дпов1дно блоками перем1щення для того, що-би п1сля них можна було формувати 1нш1 закладки плит чи розвантажувати готов1 частини матер1алу.
О 0.1 0.2 0.3 ......лм-0.2 лм-0.1 л" л, м
Рис. 4. Змта шеидкостей перемщення штовхачгв
Тривалгсть робочого циклу процесу завантаження закладки плит
може визначатися двома способами. Якщо розкроюваниИ матер1ал перем1-щаеться вакуумним пристроем по одн1И плит1, то тривал1сть !х завантаження визначаеться за такою формулою, хв.:
Гзп = ч°-Г1п + Гфп, (12)
Лп • •■ . фп
де: г - тривал1сть процесу завантаження одн1е1 плити, хв.; - тривал1сть процесу формування закладки плит, хв. Цикл процесу завантаження одн1е! плити складаеться з таких операц1И: захоплення (присмоктування) 1зх, перене-сення Гпер, в1дпускання Гвп плити та зворотного руху Гзр вакуумно1 каретки. Тод1 тривал1сть робочого циклу процесу завантаження закладки плит (12) бу-де визначатися за такою формулою:
еп = ч».(гзх + Гпер + Гвп + Гзр) + Гфп. (13)
У випадку завантаження плит ц1лою закладкою тривал1сть тако! опе-рац11 буде дор1внювати тривалост1 пересування Гпп закладки, 1"1 формування Гфп та зворотного руху Гзр штовхача, тобто:
1™ = Гпп + Гфп + Гзр. (14)
Переважно цю операц1ю виконують штовхач1 перем1щення закладки плит чи 1х частин. Однак такиИ процес завантаження використовуеться дуже р1дко, бо значно зб1льшуеться Имов1рн1сть пошкодження облицьованих по-верхонь плит.
Тривалостг робочих цикл1в процесв звгльнення столгв п1сля поздовж-нього 1 поперечного розкроювання И-о1 АЧМ визначаються за такими формулами:
Т
№
зпс _ ««ач ГЦк -
.зпс „ача . 1пс „ ача
ДЬк
ь — 1,н]к!
(15)
и
И
грЗПЗ — =
Ш™
*гпк=л- • гг=л- ■-¡¡г,ь—1—, (16)
и.
ь
де , 1ЬПЗ - тривалост1 процес1в зв1льнення частин матер1алу з одше! "с1тки" п1сля поздовжнього чи поперечного розкроювання Ь-о! АЧМ, хв.
Тривалгсть робочого циклу процесу розвантаження заготовок з Ь-о! АЧМ визначаеться за такою формулою:
т:={ г-—л- • гЬр: —1,нак}, (17)
де 1;Ьрз - тривал1сть процесу розвантаження заготовок з одн1е! "с1тки" п1сля розкрою Ь-о! АЧМ, хв. Якщо розвантаження заготовок з одше! "с1тки" здшснюеться вакуумною установкою, то у структуру операц1й циклу вхо-дять: тривалост1 процес1в захоплення (присмоктування), перенесення 1 в1д-пускання заготовок; тривал1сть зворотного руху вакуумно! каретки.
На багатьох п1дприемствах розвантаження закладок отриманих заготовок здшснюеться ручним способом. У цьому випадку тривал1сть робочого циклу процесу розвантаження визначаеться за загальною к1льк1стю заготовок, що входять у карту розкрою, хв.:
тр: —=еЙ- •(Л—+Ф ^ —л- • г1с:, ь—1нач (18)
Лсз • • ••
де: г - тривал1сть процесу розвантаження однга закладки заготовок, хв.;
Л— - загальна к1льк1сть заготовок на карт1 розкрою, яка знаходиться в Ь-о!
АЧМ, шт. У вираз1 (18) запис у дужках +1 вказуе на те, що у кожн1й смуз1 не-обх1дно розвантажити додатково ще одну закладку в1др1зк1в чи д1лових в1д-ход1в матер1алу, отриманих п1д час розкроювання Ь-о! АЧМ, хв.
У тривал1сть процесу розвантаження одн1е! закладки заготовок одним роб1тником входять так1 операци, хв.:
Г1с: = г1:с + г1пс + г1вс + Г1пр, (19)
де: Г1зс - тривал1сть захоплення закладки; Г1пс - тривал1сть перенесення закладки роб1тником до п1дстопного м1сця; Г1вс - тривал1сть встановлення закладки на п1дстопне м1сце; Г1пр - тривал1сть повернення роб1тника назад. Три-валост1 цих операц1й можна визначити за допомогою хронометражу.
2. Визначення тривалосп робочого циклу процесу додаткового
розкрою частин плити
Як показують наш1 досл1дження, в одн1й карт1 розкрою частин плити, як1 потребують додаткового розкрою, не так вже й багато, а сам процес може проводитися паралельно з основним розкроем. Тобто, можна скласти такий граф1к реал1зац1! карт розкрою на основному обладнанн1, щоби додатковий розкр1й зд1йснювався не п1д к1нець виконання плану розкрою, а ближче до його завершення. У цьому випадку можна говорити про паралельн1сть вико-нання основного 1 додаткового розкрою. Однак не завжди вдаеться скласти
тaкий пapaлeльний гpaфiк викoнaння poбiт ocнoвним i дoпoмiжним oблaд-нaнням. Aлe для його викотння нeoбxiднi дoдaткoвi мaтepiaльнi, eнepгeтич-нi тa тpyдoвi pecypCT, y peзyльтaтi чого y cyкyпнocтi збiльшyeтьcя coбiвap-тicть пpoцecy вигoтoвлeння мeблeвиx зaгoтoвoк. Toмy y кpитepiяx oптимiзa-цп, якi xapaктepизyють потужнють дiльницi poзкpoю, cклaдoвими чacтинaми е тpивaлocтi poбoчиx циклiв пpoцeciв ш тiльки ocнoвнoгo poзкpoю нa остов-ному oблaднaннi, aлe й дoдaткoвoгo poзкpoю iншиx чacтин мaтepiaлy m 1-му дoпoмiжнoмy oблaднaннi, oтpимaниx з одинищ мaтepiaлy j-го типopoзмipy, пoпepeдньo poзкpoeниx зa k-ою кapтoю, год.:
т"_{тд _{Tjk _{t"kl, l_1l}, k - l^r },j - lJ}. (20)
З огляду нa тe, що кожта AЧM poзpiзaeтьcя зa cвoeю кapтoю poзкpoю, то cклaдoвими чacтинaми ^^epii^ oптимiзaцiï е тaкoж тpивaлocтi ^оде^в
нacтpoювaння l-го дoпoмiжнoгo oблaднaння iд _ {h", l _ 1,L}, якi xoчa i зaймaють дeкiлькa xвилин (ramperai знaчeння визнaчaютьcя зa допомогою xpoнoмeтpaжy), oднaк його дoвoдитьcя дyжe чacтo викoнyвaти, що у cy^^ rocri зaймae знaчний пpoмiжoк чacy.
Дoдaткoвий poзкpiй AЧM мoжe пpoвoдитиcя та piзнoмy дoпoмiжнoмy oблaднaннi, a його тpивaлicть зaлeжить вiд пpийнятoгo m пад^иема™ конк-peтнoгo TП poзкpoю ПДM нa мeблeвi зaгoтoвки. ^му у дaнiй poбoтi нaвeдe-мо тшьки зaгaльний пiдxiд до визнaчeння тpивaлocтi poбoчoгo циклу пpoцecy дoдaткoвoгo poзкpoю, пpив'язaвшиcь, нaпpиклaд, тiльки до двox TП ïx виго-тoвлeння. Пepшим TП пepeдбaчимo викopиcтaння, нaпpиклaд, одного одно-пилкового вepcтaтa зi збiльшeнoю кapeткoю, нa якому пocлiдoвнo бyдeмo ви-кoнyвaти пoпepeчний i поздовжнш poзкpiй. Taкa тexнoлoгiя дoдaткoвoгo poз-кpoю пepeвaжнo викopиcтoвyeтьcя та бшьшоеп cьoгoднi дiючиx шд-пpиeмcтвax, у peзyльтaтi чого витpaчaeтьcя бaгaтo чacy нa caм пpoцec poз-кpoю, тpивaлicть якого iнкoли мoжe пepeвищyвaти чac ocнoвнoгo poзкpoю, oxoплюe вci вapiaнти oтpимaння зaгoтoвoк iз зaлишкiв cмyг aбo poзкpoю ком-бiнoвaниx зaгoтoвoк чи вклaдeниx кapт poзкpoю [б].
Для .apyroro TП пepeдбaчимo викopиcтaння, нaпpиклaд, двox одно-пилкoвиx вepcтaтiв, нa якиx пapaлeльнo бyдeмo викoнyвaти пpoцecи поз-довжнього i пoпepeчнoгo poзкpoювaння. TaM тexнoлoгiя вигoтoвлeння мeб-лeвиx зaгoтoвoк xoчa i зaймae знaчнo мeншe чacy, oднaк вoнa дyжe p^o ви-кopиcтoвyeтьcя нa пiдпpиeмcтвax пoзaяк вимaгae вдвое бiльшe oблaднaння тa oбcлyгoвyючoгo пepcoнaлy, a знaчить - зaйвиx витpaт мaтepiaльниx, eropre-тичнж i тpyдoвиx pecypciв. Пpoтe, якщо зaдaтиcь мeтoю викoнaння дoдaткo-вого poзкpoю AЧM, то cфopмoвaнi rnpra poзкpoю будуть мaти знaчнy чacткy тaкoгo poзкpoю зi, швидшe в^ого, виcoким знaчeнням eфeктивнocтi вико-pиcтaння мaтepiaлy i знaчнoю пpoдyктивнicтю po6o™ ocнoвнoгo oблaднaння. В цьому витдку то зacтocyвaння тaкoï cxeми opгaнiзaцiï TП вигoтoвлeння зaгoтoвoк iнкoли мoжe бути випpaвдaним.
Ocoбливicть дoдaткoвoгo poзкpoю пoлягae в тому, що в одну зaклaдкy чacтин мaтepiaлy по вистл, яку нeoбxiднo oднoчacнo poзкpoïти нa дoпoмiж-
104
Збipник нayкoвo-тexнiчниx пpaць
ному обладнанш, може входити дв1, максимум - три плити, в той час як на основному обладнанш кшьюсть одночасно розкроюваних плит може стано-вити до десяти. Тому загальна тривал1сть робочого циклу процесу всього до-даткового розкрою збшьшуеться у декшька раз1в пор1вняно з основним роз-кроем, що знову ж таки значно впливае на соб1варт1сть процесу виготовлення меблевих заготовок. Окр1м того, шд час виконання додаткового розкроюван-ня деяко! закладки АЧМ, так само як 1 шд час розкроювання вс1е! плити чи головно! та основно! и частин, спочатку в1дбуваеться в1др1зання смуг, а пот1м ц1 смуги розр1заються на заготовки, тобто використовуеться традицшна поз-довжньо-поперечна схема розкрою.
Аналог1чно як 1 шд час основного розкрою, для розрахунку тривалосп робочого циклу процесу додаткового розкрою доцшьно застосувати концепцию про АЧМ. У цьому випадку будемо вважати, що шдекс И = 3,И^ вказуе
на додатковий розкрш будь-яко! АЧМ, включаючи розкрш залишк1в смуг, комбшованих заготовок чи вкладених карт розкрою. Окр1м того, загальна тривалють робочого циклу процесу додаткового розкрою будь-яко! АЧМ, от-римано! в результат! розкрою плит ]-го типорозм1ру за к-ою картою, буде включати тривалосп виконання поздовжшх 1 поперечних пропилив на 1-му допом1жному обладнанш, тобто Ь = 2. Звернемо увагу на те, що кожному ро-бочому циклу процесу додаткового розкрою властива структура допом1жного розкр1йного обладнання, посл1довн1сть реал1зац1! операц1й 1 певна тривал1сть кожно! зокрема. Структура обладнання (ун1версальн1 однопилков1 чи фор-матно-обр1зш двопилков1 верстати) 1 посл1довн1сть реал1зац1! операций визна-чають схему оргашзаци ТП виготовлення заготовок з ПДМ.
Стосовно оптимального плану розкрою, то загальна тривал1сть робочого циклу £ t цк процесу додаткового розкрою И-о! АЧМ, отримано! з плит ^
го типорозм1ру та к-о! карти, на 1-му допом1жному обладнанн1 можна визна-чити за допомогою такого сшввщношення, хв.:
Т3д —
Tjk -
l l Ittjk, якщо j • •q" — Xjk;
tj — 4k'IK + Ztj Vik: \ . ',Jk ■ " h — 3,Hjk[, (21)
i-1 i-1 1\Л]к +1/_ в 1ншому випадку,
де: X.'hjk - юльюсть перенастроювань допом1жного обладнання у процеа розкроювання АЧМ; ■j — round (xjk / ) - кшьюстъ закладок частин матер1алу, отрима-
них з плит j-го типорозмру, ям необхвдно додатково розкроГти за k-ою картою.
Стосовно розкроювання деяког закладки АЧМ, то для першо! схеми оргашзаци ТП виготовлення заготовок, тобто послгдовного додаткового розкрою, тривашсть робочого циклу tj" — t"jk процесу розкроювання h-о! АЧМ з плит j-
го типорозм1ру та k-о! карти на 1-му допом1жному обладнанн з1 вама цикшчни-ми операщями можна визначити за допомогою такого сшввщношення, хв.:
Tjk —|t"jk — L .(2 • t" +1nk + 2 • t* J+Etjji ,h — 3^1, (22)
де: 1:ч, 1пч, 1фч - в1дпов1дно тривалост1 виконання операц1й процесу заванта-ження, позиц1ювання та ф1ксування закладки частин матер1алу (визначаються за допомогою хронометражу); 1рчи - тривал1сть робочого циклу процесу розкроювання Ь-о! АЧМ; 1:ч, 1фч - в1дпов1дно тривалост1 виконання операц1й розф1ксування та розвантаження смуг чи заготовок, отриманих п1сля поз-довжнього чи поперечного розкроювання закладки частин матер1алу (визна-чаеться за допомогою хронометражу).
У випадку друго! схеми орган1зац1! ТП, тобто паралелъного додаткового розкрою, тривал1сть робочого циклу — гД-к/ процесу розкроювання Ь-
о! АЧМ з плит --го типорозм1ру та к-о! карти на 1-му допом1жному обладнан-н1 з1 вс1ма цикл1чними операц1ями визначаеться за допомогою такого сп1вв1д-ношення, хв.:
т^Д
— {гД-к — 2 •
2 • 1зч + 1пч + 2 • 1фч + тах
х{Гр7к1;*рлчк2 Ь — 3,Нкч }, (23) тобто, приймаеться б1льше значения м1ж часом на виконання поздовжнього ^Д 1 поперечного розкро!в, хв.:
т-р — {гпр — тах {г;;-; }, Ь — }. (24)
Для обчислення тривалостей робочих цикл1в процес1в додаткового поздовжнього 1 поперечного розкроювання Ь-о! АЧМ необх1дно визначити ще так1 додатков1 показники:
• загальна кшьюсть смуг у Ь-ш АЧМ, шт.:
■паче И-к
— 1 ЛЬ]к — £ РдЬ]к
а—1
ь — з,нач |;
(25)
загальна кшьюсть заготовок у д-1й смуз1 Ь-о! АЧМ:
ттачз I ц-ачз н-к - -
8—1
Ь — 3,н
-к
(26)
Тод1 тривал1сть робочого циклу процесу додаткового поздовжнього розкроювання Ь-о! АЧМ на 1-му допом1жному обладнанн1 буде визначатися за такою формулою, хв.:
ПгрпоЗД
— {
ВД—1з
+ЛЬ?к •(гЬММк + г:пс— 3,нач }, (27)
а додаткового поперечного розкрою, тобто на 2-му обладнанн1, буде мати та-кий вигляд, хв.:
и+льчз •Ь+гзпс)), ь—з,нач }.
ЕТ'1ко2,ер —^
..попер гЬ]к2
(28)
а—1
де: 1зх - тривалост! виконання операц1й захоплення 1 перенесення до каретки частини матер1алу (закладки) АЧМ чи закладки смуг); гзпс - тривал1сть вико-нання операц1й процесу зв1льнення стола в1д смуг чи заготовок п1сля роз-
с
м
т
кpoю AЧM, xв. Bикoнyютьcя yci ц oœpa^ï вpyчнy, тoмy ïx тpивaлicть бe-peтьcя нa пiдcтaвi o6PO6™ cтaтиcтичниx дaниx, oтpимaниx зa дoпoмoгoю xpoнoмeтpaжy.
Tpивaлicть poбoчoгo циклу ^o^cy пoздoвжньoгo вiдpiзaння cмyг y h-ш AЧM мoжнa визнaчити зa дoпoмoгoю тэ^' фopмyли, xв.:
Tcm I tcM — 2■ tфP t_5*2)^Дhjk_ h — Зiaчl (29)
jk [ hjk upx[hпp;ti]tu"px' ' jkJ'
a тpивaлicть poбoчoгo ЦИКЛУ npo^cy пoпepeчнoгo poзкpoювaння cмyг m ЗЭ-гoтoвки, oтpимaниx з h-oï AЧM, мoжнa визнaчити зa дoпoмoгoю тaкoï фop-МУЛИ, xв.:
Ta ч Th:ak —J е№—2 ■ tфp t (i.5*2)^^qhjk — i,Mc L, h - ^нч j, (30)
jk -I hjk -J qhjk upx[hпp;tpi] + u"p^ J jk J
дe: tфp - тpивaлicть ви^^ння oпepaцiй вcтaнoвлeння, фiкcyвaння i poзфiкcy-вaння зaклaдки мaтepiaлy; upx - швидюсть poбoчoгo xoдy кapeтки (6^9 м/xв.); u"px - швидкicть нepoбoчoгo xoдy кapeтки (10^12 м/xв.).
Tp^amc^ викoнaння oœpa^ï пpoцecy звiльнeння cтoлa tзпc вiд cмyг пicля пoздoвжньoгo poзкpoювaння зaклaдки плит чи звшьшння cтoлa вiд зэ-гoтoвoк тетя пoпepeчнoгo poзкpoювaння cмyг, oтpимaниx з h-oï AЧM, мoж-нa визтчити зa дoпoмoгoю тaкoï фopмyли, xв.:
tзпc _ t3c + Г + Г + t^, (31)
дe: t - зaxoплeння чacтини мaтepiaлy; t - тpивaлicть пepeнeceння
jBc
чacтини мaтepiaлy дo пiдcтoпнoгo мюця; t - тpивaлicть вcтaнoвлeння зэклэд-ки мaтepiaлy нa пiдcтoпнe мюда; tпp - тpивaлicть пoвepнeння poбiтникa нгаэд. Bикoнyютьcя yci цi oœpa^ï вpyчнy, тoмy ïx тpивaлicть визнaчaeтьcя m пiдcтa-вi oбpoбки cтaтиcтичниx дaниx, oтpимaниx зэ дoпoмoгoю xpoнoмeтpaжy.
Haвeдeний вищe пiдxiд щoдo визнaчeння тpивaлocтeй poбoчиx циклiв пpoцeciв дoдaткoвoгo poзкpoю oкpeмиx чacтин мaтepiaлy oxoплюe тiльки двi тexнoлoгiï вигoтoвлeння зaгoтoвoк з ПДM. Зpoзyмiлo, щo для iншиx cxeм op-гaнiзaцiï TП нeoбxiднo внocити вiдпoвiднi кopeктиви i зacтocoвyвaти твopчий пiдxiд пpи виpiшeннi цьoгo питэння.
Bиcнoвки
1. З'яcoвaнo, щo пpoдyктивнicть poбoти бyдь-якoгo cпeцiaлiзoвaнoгo poзкpiйнoгo oблaднaння зaлeжить вщ oпepaцiй пpoцecy poзкpoю пилкoвими ycтaнoвкaми ПДM, cтpyктypa i пocлiдoвнicть peaлiзaцiï якиx визнэчэють тpи-вaлicть poбoчoгo циклу пpoцecy ocнoвнoгo poзкpoю. Haвeдeнo мeтoдикy poз-paxyнкy тpивaлocтeй ви^^ння вiдпoвiдниx oпepaцiй (ocнoвниx i дoпoмiж-ниx) пилкoвими ycтaнoвкaми лшп poзкpoю пiд чac вигoтoвлeння мeблeвиx зaгoтoвoк з ПДM, якэ дэс змoгy кoмплeкcнo oцiнити peжим poбoти poз-кpiйнoгo oблaднaння.
2. Bcтaнoвлeнo, щo тpивaлicть poбoчoгo циклу пpoцecy дoдaткoвoгo poзкpoю ycix AЧM пpoтягoм дeякoгo плaнoвoгo пepioдy мoжe xapaктepизyвa-
3. Texнoлoгiя Ta ycтaткyвaння дepeвooбpoбниx пiдпpиeмcтв
107
ти частку отриманого плану розкрою, а протягом деякого пром1жку часу -розкргй деяког закладки А 4M. Кожному робочому циклу властива структура допом1жного розкршного обладнання, послщовшсть реал1зацй' операцш i певна тривалiсть кожно'' зокрема. Структура обладнання (ушверсальш одно-пилковi чи форматно-обрiзнi двопилковi верстати) i послiдовнiсть реалiзацií операцiй визначають схему оргашзацп ТП виготовлення заготовок з ПДМ. Наведено методику визначення тривалосп робочого циклу процесу додаткового розкрою частин плити на заготовки, яка е складовим компонентом методики обчислення потужносп дiльницi розкрою.
Лггература
1. Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности. - М.: Сов. радио, 1969. - 488 с.
2. Батш I.B., Дудюк Д.Л. Основи теорп i розрахунку автоматичних лiнiй лкопро-мислових шдприемств. - М.: Лс. пром-сть, 1975. - 176 с.
3. Геминтерн В.И., Каган Б.М. Методы оптимального проектирования. - М.: Энергия, 1980. - 160 с.
4. Германское оборудование для деревообработки. Каталог справочник. - FG Holz, 1998. - 210 с.
5. Грицюк Ю.1. Розрахунок продуктивно«! роботи спецiалiзованого розкршного обладнання// Науковий вкник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Львiв: УкрДЛТУ. - 2003, вип. 13.4. - С. 131-142.
6. Грицюк Ю.1. Розрахунок технолопчно! ефективносп використання плитного де-ревного матерiалу// Лiсове господарство, лiсова, паперова i деревообробна промисловiсть. -2004, № 29. - С. 133-141.
7. Дудюк Д.Л., Максим1в В.М., Сорока Л.Я. Моделювання та отшмзащя об'ектiв i систем керування/ Навч. пойбник. - К.: 1ЗМН, 1998. - 248 с.
8. Ларичев О.И. Наука и искусство принятия решений. - М.: Наука, 1979. - 186 с.
9. Молчанов A.A. Моделирование и проектирование сложнык систем. - К.: Выща шк. Головное изд-во, 1988. - 359 с.
10. Проспекти фiрми "Schwabedissen", ФРН. - 1998, 2000, 2001.
